CN110388978A - 具有机动化防风罩的实验室称量装置 - Google Patents

Abstract

实验室称量装置(1)具有壳体(11)和基体(2)，所述基体具有面向称重盘(14)的上侧(20)和与上侧(20)面向相反方向的底侧(21)；所述实验室称量装置(1)还具有安装在基体(2)的上侧(20)上的防风罩(5)，所述防风罩(5)具有顶壁(6)、第一侧壁(7)、平行于第一侧壁(7)布置的第二侧壁(8)、和前壁(9)，其中，第一侧壁(7)可由第一电机单元(25)操作。根据本发明，第一电机单元(25)位于基体(2)中，基体(2)的底侧(21)具有提供向第一电机单元(25)的接近途径的第一开口(37)。

Description

具有机动化防风罩的实验室称量装置

技术领域

本发明涉及一种称量装置，其用于以非常高的、典型地为零点几毫克的精度称量小物体。使称量装置能够如此精确地测量重量的灵敏度也使得称量装置易受称重盘区域内的任何空气循环的影响。称重盘及其上方的空间因此通过外壳——通常称为防风罩——与周围环境隔开，该外壳通常配备有一个或多于一个可以以滑动门的方式打开和关闭的壁板。防风罩内的空间称为称重室。词语“实验室称量装置”在本文中是指任何具有防风罩封闭式称重室的高精度称重仪器。这种称量装置用于化学和药物实验室、工业质量控制、珠宝贸易、钱币学、空气污染过滤物称重和许多其他应用。

背景技术

在具有防风罩的实验室称量装置中，本发明涉及一种实验室称量装置，其中，打开和关闭至少一个滑动门的操作由至少一个电机驱动，所述电机可例如通过操作人员的键盘命令或通过实验室机器人或其他自动化系统的应用程序来控制。机动化防风罩属于现有技术，并且已成为最高精度的实验室称量装置、也称为分析天平的共同特征。

在此背景下，本发明涉及电机驱动机构，特别是其在实验室称量装置的基本设计架构内的布置和位置。特别感兴趣的是便于维修或更换机动化防风罩的一个或多于一个驱动总成。

例如，根据US 4789034 A的分析天平具有机动化防风罩，所述机动化防风罩可通过接近开关、语音命令或脚踏板来触发电机的打开和关闭防风罩的接近开口的动作以无需用手操纵的方式打开和关闭。防风罩侧面和顶部的滑动式玻璃板通过电机移动，摩擦轮直接压在各个板的内表面上。具有摩擦驱动机构的电机安装在称量装置壳体的壁表面上，所述称量装置壳体与称重室的后壁邻接并容纳称重单元。在本文中，词语前、后、侧、顶、底涉及在设置在操作状态下的称量装置向使用称量装置的人呈现自己时的称量装置。

现有技术的另一示例US 5058692示出了一种电机，其具有摩擦驱动轮，该摩擦驱动轮作用在称量装置防风罩的滑动式壁板的底部边缘上。称量装置具有所谓的顶部装载构造，即具有称重盘的称重室布置在容纳称重单元的称量装置壳体的顶部上。用于滑动式壁板的一个或多于一个驱动电机在适当的位置安装在称量装置壳体的内表面上，以用于驱动轮和相应的滑动式壁板之间的摩擦接触。在相同构思的一替代性配置中，防风罩具有圆筒形鼓的形状，其具有绕圆筒轴线以圆周运动滑动的可移动的壁部分，并且同样由具有作用在圆筒形壁板的底部边缘上的摩擦轮的一个或多于一个电机驱动。

在US 5170855中，在导轨中滑动的防风罩门的上边缘和下边缘通过绳索驱动器或齿条齿轮结构运动学地彼此耦接。由于这种运动学耦接，门以完全平行的方式滑动，不会卡在其轨道上。通过将耦接装置、即绳索驱动器或齿条齿轮结构连接至驱动电机，提到(没有进一步的细节)防风罩可以是机动化的。

在US 6246018 B1中，提出了一种具有机动化防风罩的称量装置，其中，滑动门的部分打开位置由传感器检测并记录在实验室称量装置的存储器中以便之后调用。电机本身在方框图中示意性地示出，但是没有描述它们如何以及在何处安装。

在US 6504112 B1中，描述了一种分析天平，其中，防风罩具有无框架前玻璃板，以提供称重盘的无障碍视野。防风罩门据说可手动地或通过电机移动，但是没有描述也没有示出电机和它们在称量装置内的布置。

发明内容

关于本发明特别感兴趣的区域、即用于维修或更换机动化防风罩的一个或多于一个驱动总成的优化设计结构，申请人在现有技术中未发现任何信息。因此，本发明的目的在于提供一种实验室称量装置，其具有用于防风罩门电机的装置，其中，电机可容易地方便地接近以进行维修和更换。

该任务通过根据本发明的实验室称量装置来解决，所述实验室称量装置具有防风罩，所述防风罩具有至少一个由电机单元致动的可移动的壁板，所述电动单元如本发明所述地布置。

本发明涉及的这种实验室称量装置具有壳体和基体，所述基体具有面向称重盘的上侧和与上侧面向相反方向的底侧。防风罩安装在基体的上侧上，所述防风罩具有顶壁、第一侧壁、与第一侧壁平行地布置的第二侧壁、以及前壁，其中，第一侧壁由第一电机单元操作。根据本发明，第一电机单元位于基体中，基体的底侧具有提供通向第一电机单元的接近途径的第一开口。第一开口在壳体的竖直下方位于底侧上。特别是在维修时，所提出的结构提供了第一电机单元的易接近性。

在根据本发明的实验室称量装置的优选实施例中，第二侧壁由第二电机单元操作，第二电机单元同样位于基体中。基体的底侧有利地具有提供通向第二电机单元的接近途径的第二开口。在一优选布置中，第一开口和第二开口彼此邻近地定位。专用的电机单元可实现第一和第二侧壁的独立和同时操作。为每个电机单元提供单独的开口还提高了在维修或修理时电机单元的易接近性。

此外，在根据本发明的实验室称量装置的优选实施例中，基体具有相应地用于接收第一电机单元和第二电机单元的第一腔和第二腔。第一腔和第二腔用作接收第一和第二电机单元的外壳。这具有两个电机彼此分开并且防止交叉污染的优点。此外，腔可将电机单元与基体的其他构件物理地分开。

在根据本发明的实验室称量装置的一替代实施例中，第一和第二电机单元可位于一个腔中。

在根据本发明的实验室称量装置的一替代实施例中，第二侧壁可由第一电机单元操作。这具有可以使用单个电机同时操作两个侧壁的优点。

在许多实验室称量装置共有的配置中，容纳称重单元和中央控制单元的壳体与防风罩邻近地安装在基体的上侧上。优选地，在这种设计构造中，上述第一和第二开口在称重单元的壳体的竖直下方的区域中布置在基体的底侧上。该有利的布置使电机单元远离称重室，从而最小化由于电机单元散热引起的称重室内的对流气流的影响。

在基体容纳上述第一和第二腔的实施例中，第一腔有利地具有用于第一环形带的第一槽，以将第一电机单元操作性地连接至第一侧壁，第二腔具有用于第二环形带的第二槽，以将第二电机单元操作性地连接至第二侧壁。第一和第二槽包围并保护电机单元与它们的相应的环形带之间的操作性连接。

在本发明的优选实施例中，第一电机单元包括第一电机、第一线束、用于将第一电机固定在第一腔内的第一安装板、以及通过第一线束连接到中央控制单元的第一电子电路。类似地，如果称量装置配备有第二电机单元，则第二电机单元包括第二电机、第二线束、用于将第二电机固定在第二腔内的第二安装板和通过第二线束连接至中央控制单元第二电子电路。

优选地，基体中的第一开口和第二开口通过第一密封板和第二密封板相对于外部封闭，第一密封板和第二密封板的轮廓形状相应地适配于第一开口和第二开口。第一密封板和第二密封板限制并保护位于第一和第二开口内的电机单元免受灰尘、湿气和其他腐蚀性物质。

优选地，第一和/或第二电机单元和称重单元彼此密封。第一和/或第二电机单元可位于基体中，称重单元可位于壳体中，基体和壳体相对于彼此密封。密封具有下述优点，敏感的称重单元不会被第一或第二电机单元产生的颗粒污染。

优选地，第一和/或第二电机单元布置在称重单元之下。这种布置具有下述优点，电机单元和称重单元布置成横向于防风罩。

在一优选配置中，根据本发明的实验室称量装置具有从基体的上侧升起并将防风罩与容纳称重单元的壳体分开的称重室壁。称重室壁具有对应于第一电机单元的第一侧和对应于第二电机单元的第二侧。第一传感器装置布置在第一侧上，并与第一电机单元配合以致动第一侧壁的运动。第二传感器装置与第二电机单元配合以致动第二侧壁的运动，该第二传感器装置布置在称重室壁的第二侧。第一和第二传感器装置有助于实验室称量装置的无需用手操纵的操作。

附图说明

具有本发明的用于防风罩的可移动壁的电机单元的布置的实验室称量装置将在下文中通过附图中示意性示出的实施例来描述，附图中：

图1以透视图示出本发明涉及的类型的完整的实验室称量装置；

图2以透视图示出图1的实验室称量装置的防风罩；

图3以透视图示出图1的实验室称量装置的组装的基体、壳体和称重室后壁；

图4示出了倾斜90°的图3的组件，其中，露出基体的底侧；

图5与图4类似，不同之处在于一个电机单元未示出；

图6示出了基体的底侧的平面图，其中，一个电机单元未被覆盖并且暴露在视野中；

图7示出了图6的放大细节；

图8以透视图示出敞开的第一腔和第一电机；

图9以透视图示出敞开的第一腔、未安装的第一电机和第一密封板；

图10示出了已组装的防风罩和壳体的侧视图，其中，示意性地示出了电机和防风罩的滑动式壁板的带式驱动器；

图11示出了基体的安装有电机和带式驱动器的一部分的局部透视图；和

图12示出了处于与图11相同的位置的电机和带式驱动器，但未示出基体的任何部分。

具体实施方式

图1以三维视图示出了根据本发明的实验室称量装置1。实验室称量装置1的主要部件是显示器控制台D、基体2、称重室10和壳体12。在此被示为格栅形称重平台14的称重盘14被包围在称重室10内。称重平台14悬臂支撑在基体2的上侧20上方，并机械地连接至称重单元12，所述称重单元12示意性地被示为位于壳体11内。壳体11还容纳称量装置1的中央控制单元U。包围称重室10的透明防风罩5安装在基体2的上侧20上，并通过称重室后壁4连接至壳体11。称量装置1的支撑脚S中的一个被示为在基体2的面向观察者的拐角处。

图2显示了防风罩5本身。称重室10由称重室底部3、称重室后壁4以及包括顶壁6、第一侧壁7、第二侧壁8和前壁9的矩形透明玻璃板包围。称重室后壁4是具有基部模块15和顶部模块16的模块化结构。称重室后壁4的基部模块15连接至基体2，而顶部模块16连接至防风罩5的顶壁6。

图3示出了在部分组装状态下没有防风罩5和称重平台14的相同实验室称量装置1。除了先前提到的元件之外，该图还标识了基体2的底侧21以及第一侧22和第二侧22'，后两者相应地位于称重室后壁4的左侧和右侧。

在图4中，图3的组件倾斜90°，壳体11的后壁平放在支撑表面上，使得基体2的底侧21处于竖直位置并暴露在视野中。除了先前提到的元件之外，该图还示出了第一和第二密封板50，它们覆盖基体2中的腔。基体2的前拐角处的可调节的支撑脚S的滚花拇指轮可在该图中清楚地看到。

在图5中，重复图4的视图，除了具有固定件F的第一密封板50已经从基体2的底侧21上的第一开口37移除并且第一电机单元25已被拆卸并从第一开口37取出。

图6示出了基体2的底侧21的平面图，其中，第一密封板50被移除，使得安装在第一腔39中的第一电机单元25被露出并第一开口37暴露于视野中，而第二密封板50留在原处。

图7以放大的细节图示出了图6的第一电机单元25和相关的部件，并且从图6所示的位置逆时针旋转90°。安装在第一腔39中并且通过第一开口37暴露于视野的第一电机单元25包括第一安装板49，第一电机47和第一电子电路32安装在第一安装板49上。端口52用于通过第一线束48将第一电机单元25连接至中央控制单元。第一电机单元25的延伸到第一槽41中的端部承载驱动带轮，所述带轮用于连接至防风罩5的第一侧壁7的带。也可以在图4、5和6中看到的电力缆线W延伸穿过基体2的底侧。图8示出图7的平面图中所示的相同细节的透视图，图9重复图8的视图，不同之处在于第一电机47已被拆卸并被提升离开第一腔39，因此在该图中可以看到连接至第一侧壁7的第一环形带42。

图10示出了用于防风罩5的滑动侧壁板7、8的驱动机构的一般原理和布置。电机单元25在壳体11的后半部的竖直下方一位置处安装在基体2中。环形带42从电机单元25的驱动带轮延伸到返回带轮P，所述返回带轮P布置在防风罩5的前部区域的竖直下方。环形带环42包括接合或连接至滑动侧壁板7、8的移动架C。移动架的连接位于板7、8的底部边缘的前半部分中。环形带环42的这种布置使得滑动侧壁板7、8能够在完全关闭位置和完全打开位置之间行进，在完全关闭位置，滑动侧壁板的前边缘与前壁9相交，在完全打开位置，滑动侧壁板的前边缘缩回到称重室后壁4的位置。位于第一侧侧壁板7的一侧的第一传感器45和位于第二滑动侧壁板8的一侧的第二传感器45用于检测侧壁板的位置，并将相应的信号发送到中央控制单元U，中央控制单元U又控制电机单元25。

图11示出了基体2左侧的横向边界区域的局部细节图，第一电机47和第一环形带42安装在所述区域中。除了先前描述的元件之外，该图还标识了将电机47连接至电子电路32的线53。图12示出了与图11相同的细节，为清楚起见省略了基体2的局部部分。

通过展示在基体2中布置用于滑动侧壁板7、8的电机单元25并在基体2的底侧21上设置开口的本发明构思的一个具体实施例来描述本发明，通过所述开口可以方便地接近电机单元25。然而，不言而喻的是，本发明的教导涵盖了许多其他变型，例如包括齿条齿轮驱动器、主轴驱动器或摩擦轮驱动器而不是用于电机单元25和相应的侧壁板7、8之间的运动连接的带式驱动器42。用于本文中描述并要求保护的实验室称量装置的防风罩的滑动侧壁板的电机单元的本发明装置的这种组合和变型无一例外地认为是落入本发明所要求保护的范围内。

附图标记列表

1 实验室称量装置

2 基体

4 称重室后壁

5 防风罩

6 顶壁

7 第一侧壁

8 第二侧壁

9 前壁

10 称重室

11 壳体

12 称重单元

14 称重盘

15 基部模块

16 顶部模块

20 上侧

21 底侧

22 第一侧

22' 第二侧

25 第一和第二电机单元

32 第一和第二电子电路

37 第一和第二开口

39 第一和第二腔

41 第一和第二槽

42 第一和第二环形带

45 第一和第二传感器装置

47 第一和第二电机

48 第一和第二线束

49 第一和第二安装板

50 第一和第二密封板

52 连接至中央控制单元(U)的端口

53 线

D 显示器

F 固定件

S 支撑件

W 电力缆线

P 带轮

C 移动架

U 中央控制单元

Claims (14)

1.一种实验室称量装置(1)，其包括壳体(11)和基体(2)，所述基体具有面向称重盘(14)的上侧(20)和与上侧(20)面向相反方向的底侧(21)；所述实验室称量装置(1)还包括安装在基体(2)的上侧(20)上的防风罩(5)，其中，防风罩(5)具有顶壁(6)、第一侧壁(7)、平行于第一侧壁(7)布置的第二侧壁(8)、和前壁(9)，其中，第一侧壁(7)能够由第一电机单元(25)操作，其特征在于，第一电机单元(25)位于基体(2)中，基体(2)的底侧(21)包括第一开口(37)以接近第一电机单元(25)，其中，所述第一开口(37)在壳体(11)的竖直下方定位在底侧(21)上。

2.根据权利要求1所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，第二侧壁(8)能够由位于基体(2)中的第二电机单元(25)操作。

3.根据权利要求2所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，基体(2)的底侧(21)包括第二开口(37)，所述第二开口(37)提供通向第二电机单元(25)的接近途径。

4.根据权利要求1所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，第二侧壁(8)能够由第一电机单元(25)操作。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，第一开口(37)和第二开口(37)彼此邻近地定位。

6.根据前述权利要求中任一项所述的实验室称量装置，其特征在于，基体(2)包括相应地用于接收第一电机单元(25)和第二电机单元(25)的第一腔(39)和第二腔(39)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的实验室称量装置(1)，所述实验室称量装置(1)还包括位于壳体(11)内的称重单元(12)和中央控制单元(U)；壳体(11)与防风罩(5)邻近地安装在基体(2)的上侧(20)上，其特征在于，第一开口(37)和第二开口(37)布置在壳体(11)的竖直下方的位置处。

8.根据权利要求5所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，第一腔(39)包括用于第一环形带(42)的第一槽(41)，以操作性地将第一电机单元(25)连接至第一侧壁(7)；第二腔(39)包括用于第二环形带(42)的第二槽(41)，以操作性地将第二电机单元(25)连接至第二侧壁(8)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的实验室称量装置，其特征在于，第一电机单元(25)包括第一电机(47)、第一线束(48)、用于将第一电机(47)固定在第一腔(39)内的第一安装板(49)以及通过第一线束(48)连接至中央控制单元(U)的第一电子电路(32)；第二电机单元(25)包括第二电机(47)、第二线束(48)、用于将第二电机(47)固定在第二腔(39)内的第二安装板(49)以及通过第二线束(48)连接至中央控制单元(U)的第二电子电路(32)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，基体(2)中的第一开口(37)和第二开口(37)相应地由第一密封板(50)和第二密封板(50)覆盖。

11.根据权利要求9所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，第一密封板(50)和第二密封板(50)的轮廓形状相应地适配于第一开口(37)和第二开口(37)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，第一和/或第二电机单元(25)和称重单元(12)相对于彼此密封。

13.根据前述权利要求中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，第一和/或第二电机单元(25)布置在称重单元(12)之下。

14.根据前述权利要求中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，实验室称量装置(1)包括称重室壁(4)，所述称重室壁(4)位于基体(2)的上侧(20)上并定位在防风罩(5)与壳体(11)之间；称重室壁(4)具有对应于第一电机单元(25)的第一侧(22)和对应于第二电机单元(25)的第二侧(22')；实验室称量装置(1)还包括第一传感器装置(45)和第二传感器装置(45)，第一传感器装置(45)位于第一侧(22)并与第一电机单元(25)配合以致动第一侧壁(7)的运动，第二传感器装置(45)位于第二侧(22')并与第二电机单元(25)配合以致动第二侧壁(8)的运动。